The Cognitive Structures of Turkish Pre-service Primary Teachers Regarding Electricity

Year 2017, Volume: 11 Issue: 2, 289 - 306, 18.12.2017

Salih Uzun , Günay Paliç Şadoğlu

https://doi.org/10.17522/balikesirnef.373387

Cited By: 2

Abstract

Individuals’ knowledge construction is one of the
most important areas of interest in educational research and many studies have
been carried out attempting to reveal the cognitive structure of learners. The
aim of this study was to identify the cognitive structures of pre-service
primary teachers (PSPTs) regarding the stimulus word “electricity” through the
free word association test. The data were analyzed according to the content
analysis method. In addition, participants were asked to generate sentences
that related the stimulus word and the sentences were analyzed taking into
account the predefined categories. The study sample consisted of 35 third-grade
PSPTs at a faculty of education in Turkey. The findings revealed that
participants’ responses to electricity were gathered under 9 categories and the
most obvious category was “circuit components”. The findings showed also that
the most used words related to electricity were bulb, light, current, resistor,
switch, and cell battery. It was also seen that the words and concepts used by
the PSPTs related to electricity are based on knowledge at the basic level
rather than advanced level.    

Keywords

cognitive structure, word association test, pre-service primary teacher, electricity

Sınıf Öğretmeni Adaylarının Elektrik Kavramına İlişkin Bilişsel Yapıları

Abstract

Bireylerin
bilgileri nasıl yapılandırdıklarını anlama eğitim araştırmacılarının önemli
ilgi alanlarından birisi olmuş ve bu kapsamda öğrenenlerin bilişsel yapılarını
ortaya çıkarmaya çalışan birçok araştırma yapılmıştır. Bu çalışmanın amacı, sınıf öğretmeni adaylarının elektrik kavramı
ile ilgili bilişsel yapılarını tespit etmektir. Bu kapsamda veri toplama aracı
olarak bağımsız kelime ilişkilendirme testi kullanılmış ve veriler
içerik analizi yapılarak çözümlenmiştir. Ayrıca katılımcılardan, elektrik
uyarıcı kelimesi ile ilişkili cümleler oluşturmaları istenilmiş ve oluşturulan
cümleler önceden belirlenen kategoriler dikkate alınarak analiz edilmiştir.
Çalışmanın örneklemini, eğitim fakültesi 3. sınıfta öğrenim gören toplam 35
sınıf öğretmeni adayı oluşturmaktadır. Elde edilen bulgular, katılımcıların
uyarıcı kelime olarak sunulan elektrik kavramına ilişkin zihinlerinde yer alan
kelimelerin 9 kategori altında toplandığını ortaya koymuştur. “Elektrik devre
elemanları” olarak belirlenen kategorinin ön plana çıktığı görülmüştür.
Öğretmen adaylarının elektrik kavramıyla sıklıkla ilişkilendirdikleri
kelimelerin ampul, ışık, akım, direnç, anahtar ve pil olduğu belirlenmiştir.
Ayrıca öğretmen adaylarının elektrik kavramını, temel düzeydeki bilgiler
çerçevesinde ilişkilendirdikleri ve ileri düzeyde bilgiye dayalı
kelimelerle/kavramlarla ilişkilendirmedikleri görülmektedir.    

Keywords

bilişsel yapı, kelime ilişkilendirme testi, sınıf öğretmen adayı, elektrik

References

• Akdeniz, A. R., Pektaş, U., & Yiğit, N. (2000). İlköğretim 8. sınıf öğrencilerinin temel fizik kavramlarını anlama düzeyi. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 19, 5-14.
• Aykutlu, I. & Şen, A. İ. (2012). Üç aşamalı test, kavram haritası ve anoloji kullanılarak lise öğrencilerinin elektrik akımı konusundaki kavram yanılgılarının belirlenmesi. Eğitim ve Bilim, 37(166), 275-288.
• Bahar, M., Johnstone, A.H., & Sutcliffe, R.G. (1999). Investigation of students’ cognitive structure in elementary genetics through word association tests. Journal of Biological Education, 33(3), 134-141.
• Bahar, M. & Ozatli, N. S. (2003). Kelime iletisim test yontemi ile lise 1. sinif ogrencilerinin canlilarin temel bilesenleri konusundaki bilissel yapilarinin arastirilmasi. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 5(2), 75-85.
• Canbazoğlu-Bilici, S. (2016). An examination of science teachers’ knowledge structures towards technology. International Journal of Environmental & Science Education, 11(5), 571-586.
• Cheng, A. K. & Kwen, B. H. (1998). Primary pupils' conceptions about some aspects of electricity, Australian Association for Research in Education Conference, Adelaide, Australia. Retrieved on 15-Sep.-2016, URL: https://repository.nie.edu.sg/bitstream/10497/4610/1/ang98205_a.pdf
• Çıldır, I. (2005). Lise öğrencilerinin elektrik akımı konusundaki kavram yanılgılarının kavram haritalarıyla belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Hacettepe Üniversitesi, Ankara.
• Çıldır, I. & Şen, A. İ. (2006). Lise öğrencilerinin elektrik akımı konusundaki kavram yanılgılarının kavram haritalarıyla belirlenmesi [Identification of high school students' misconception about electric current by concept maps]. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi (H. U. Journal of Education), 30, 92-101.
• Demirci, N. & Çirkinoğlu, A. (2004). Determining students’ preconceptions/misconceptions in electricity and magnetism. Journal of Turkish Science Education, 1(2), 116-138.
• Dilber, R. & Düzgün, B. (2008). Effectiveness of analogy on students’ success and elimination of misconceptions. Latin American Journal of Physics Education, 2(3), 174-183.
• Duit, R. & Rhöneck, C. V. (1997). Learning and understanding key concepts of electricity. Retrieved on 15-Sep.-2016, URL: http://kdfls1.troja.mff.cuni.cz/publications/teach1/ConnectingResInPhysEducWithTeacherEduc_Vol_1.pdf
• Ercan, F., Taşdere, A, & Ercan, N. (2010). Kelime ilişkilendirme testi aracılığıyla bilişsel yapının ve kavramsal değişimin gözlenmesi [Observation of cognitive structure and conceptual changes through word associations tests]. Türk Fen Eğitimi Dergisi, 7(2), 136-154.
• Garner, B. K. (2007). Getting to got it!: Helping struggling students learn how to learn. Alexandria, VA: Association for Supervision and Curriculum Development.
• Gökulu, A. & Koç, G. (2016). Sınıf öğretmenlerinin fen öğretimi dersine yönelik öz yeterlilik inançları ve görüşleri [Elementary teacher’s self-efficacy beliefs regarding science teaching lesson and opinions]. The Journal of Academic Social Science Studies, 43, 383-396.
• Gussarsky, E. & Gorodetsky, M. (1990). On the concept “Chemical Equilibrium”: The associative framework. Journal of Research in Science Teaching, 27(3), 197-204.
• Hovardas, T. & Korfiatis, K. J. (2006). Word associations as a tool for assessing conceptual change in science education. Learning and Instruction, 16(5), 416-432.
• Ifenthaler, D., Masduki, I., & Seel, N. M. (2011). The mystery of cognitive structure and how we can detect it: tracking the development of cognitive structures over time. Instructional Science, 39(1), 41-61.
• Işıklı, M., Taşdere, A., & Göz, N. L. (2011). Kelime ilişkilendirme testi aracılığıyla öğretmen adaylarının Atatürk ilkelerine yönelik bilişsel yapılarının incelenmesi [Investigation teacher candidates’cognitive structure about principles of Ataturk through word association test]. Uşak Üniversitesi Sosyal Bilimleri Dergisi, 4(1), 50-72.
• Karal, S. I., Alev, N., & Yiğit, N. (2009). Öğretmen Adaylarının Elektrikte Alan Bilgisi, e-Journal of New World Sciences Academy, 4(4), 1450-1467.
• Kurt, H. (2013). Biyoloji öğretmen adaylarının “Enzim” konusundaki bilişsel yapılarının belirlenmesi [Determining biology student teachers’ cognitive structure on the concept of “Enzyme”]. GEFAD/GUJGEF, 33(2), 211-243.
• Kurt, H. & Ekici, G. (2013). What is a Virus? Prospective biology teachers’ cognitive structure on the concept of virus. International Online Journal of Educational Sciences, 5(3), 736-756.
• Kostova, Z. & Radoynovska, B. (2008). Word association test for studying conceptual structures of teachers and students. Bulgarian Journal of Science and Education Policy (BJSEP), 2(2), 209-231.
• Küçüközer, H. (2004). Yapılandırmacı öğrenme kuramına dayalı olarak geliştirilen öğretim modelinin lise 1. sınıf öğrencilerinin basit elektrik devrelerine ilişkin kavramsal anlamalarına etkisi. Yayımlanmamış Doktora tezi, Balıkesir Üniversitesi, Balıkesir.
• Küçüközer, H. & Kocakülah, S. (2007). Secondary School Students’ Misconceptions about Simple Electric Circuits. Journal of Turkish Science Education, 4(1), 101-115.
• Lee, Y. & Law, N. (2001). Explorations in promoting conceptual change in electrical concepts via ontological category shift. International Journal Science Education, 23(2), 111-149.
• Miles, M. B. & Huberman, A. M. (1994). Qualitative data analysis (2nd edition). Thousand Oaks, CA: Sage Publications.
• Mulhall, P., McKittrick, B., & Gunstone, R. (2001). A Perspective on the resolution of confusions in the teaching of electricity. Research in Science Education, 31(4), 575-587.
• Nartgün, Z. (2006). Fen ve teknoloji öğretiminde ölçme ve değerlendirme. M. Bahar (Ed.), Fen ve teknoloji öğretimi. Ankara: Pegema Yayıncılık.
• Öner Armağan, F. (2015). Cognitive structures of elementary school students: What is Science?. European Journal of Physics Education, 6(2), 54-73.
• Özata-Yücel, E. & Özkan, M. (2015). Determination of secondary school students’ cognitive structure, and misconception in ecological concepts through word association test. Educational Research and Reviews, 10(5), 660-674.
• Quinn, H. R. (2014). A Physicist’s Musing on Teaching about Energy. In R.F. Chen et al. (Eds.), Teaching and Learning of Energy in K-12 Education (pp. 15-36). Switzerland: Springer International Publishing.
• Shavelson, R. J. (1972). Some aspects of the correspondence between content structure and cognitive structure in physics instruction. Journal of Educational Psychology, 63(3), 225-234.
• Shavelson, R. J., (1974). Methods for examining representations of a subject-matter structure in a student’s memory. Journal of Research in Science Teaching, 11(3), 231- 249.
• Shipstone, D. M. (1988). Students’ understanding of simple electrical circuits. Physics Education. 23(2), 92-96.
• Shipstone, D. M, Von Rhöneck, C., Jung, W., Kärrqvist, C., Dupin, J. J., Joshua, S., & Licht, P. (1988). A study of students’ understanding of electricity in five European countries. International Journal of Science Education, 10(3), 303-316.
• Şaşmaz-Ören, F. (2014). Fen bilimlerinde alternatif ölçme-değerlendirme. Ş. S. Anagün & N. Duban (Eds.), Fen Bilimleri Öğretimi. Ankara: Anı Yayıncılık.
• Uzun, S., Alev, N., & Karal, I. S. (2013). A cross-age study of an understanding of light and sight concepts in physics. Science Education International, 24(2), 129-149.
• Taşdere, A., Özsevgeç, T., & Türkmen, L. (2014). Bilimin doğasına yönelik tamamlayıcı bir ölçme aracı: Kelime ilişkilendirme testi. Fen Eğitimi ve Araştırmaları Derneği-Fen Bilimleri Öğretimi Dergisi, 2(2), 129-144.
• Tsai, C. C. & Huang, C. M. (2002). Exploring students' cognitive structures in learning science: a review of relevant methods. Journal of Biological Education, 36(4), 163-169.
• Yıldırım, A. & Şimşek, H. (2011). Sosyal bilimlerde nitel araştırma yöntemleri. Ankara: Seçkin Yayıncılık.
• Yıldırım, H.İ, Yalçın, N., Şensoy, Ö., & Akçay, S. (2008). İlköğretim 6., 7. ve 8. sınıf öğrencilerinin elektrik akımı konusunda sahip oldukları kavram yanılgıları. Kastamonu Eğitim Dergisi, 16(1), 67-82.